DE2928306C2 - Method for investigating optical properties of bodies - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Untersuchen optischer Eigenschaften von Körpern, die sich in einer Probenzelle mit ebener lichtdurchlässiger Oberfläche befinden, bei dem ein einfallender Strahl auf diese ebene Oberfläche gerichtet wird.The invention relates to a method for examining optical properties of bodies which are in a sample cell with a flat, translucent surface, with an incident beam on it flat surface is directed.

Bei der Herstellung von Hochpoiymeren wurden zur Qualitätsuntersuchung eine Reihe von optischen Methoden verwendet, weil sich z. B. Abbauprozesse meist als Verfärbungen der Hochpoiymeren bemerkbar machen. Derartige Messungen lassen sich besonders leicht in Lösungen oder Schmelzen durchführen.A number of optical methods were used to test the quality of high-quality polymers used because z. B. Degradation processes mostly noticeable as discoloration of the Hochpoiymeren do. Such measurements can be carried out particularly easily in solutions or melts.

Bei festen Hochpolymeren erzeugt man zu diesen Messungen meist Platten mit ebener Oberfläche, da Messungen an Granulaten kaum möglich sind.In the case of solid high polymers, plates with a flat surface are usually produced for these measurements, since Measurements on granules are hardly possible.

Granulate, d.h. kleine Körper mit runden oder ebenen Oberflächen, wie sie z. B. in der Kunststoff-Industrie als Rohstoff üblich sind, verfälschen durch Vielfach) eflexionen und -Streuungen zwischen den Granulaten die optische Messung zu sehr.Granules, i.e. small bodies with round or flat surfaces, such as those found in e.g. B. in the plastics industry are common as raw material, falsify by multiple) reflections and scattering between the Granulates the optical measurement too much.

Ähnliche Schwierigkeiten tauchen bei optischen Messungen an anderen Festkörpern geringer Ausdehnung auf, wie /.. B. bei Fasern und Garnen in Form von .Spulenwickeln oder auch in verarbeiteter Form von Geweben oder sonstigen textlien Flächengebilden.Similar difficulties arise with optical measurements on other solids of small size on how / .. B. for fibers and yarns in the form of .Spulenwickeln or in processed form of Woven fabrics or other textile fabrics.

Die Erfindung stellt deshalb ein Verfahren zur Verfugung, mit dem derartige optische Messungen auch an Granulaten und anderen Festkörpern geringer Ausdehnung reproduzierbar möglich sind.The invention therefore provides a method with which such optical measurements also are reproducible on granules and other solids of small size.

Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, daß die Probenzelle bewegt wird, wobei ihre Oberfläche sich in ihrer Ebene bewegt, und daß die von den in der Probenzelle befindlichen Körpern nusgehende elektromagnetische Strahlung gemessen wird.The method according to the invention is characterized in that the sample cell is moved, with its surface moves in its plane, and that of the bodies in the sample cell The required electromagnetic radiation is measured.

Bevorzugt wird die Probenzelle um eine Achse senkrecht zu ihrer ebenen Oberfläche gedreht.The sample cell is preferably rotated about an axis perpendicular to its flat surface.

Insbesondere wird die senkrecht aus der ebenen Oberfläche austretende elektromagnetische StrahlungIn particular, the electromagnetic radiation emerging perpendicularly from the flat surface

gemessen.measured.

Unter Untersuchungen optischer Eigenschaften von Körpern seien hier Meßmethoden verstanden, bei denen ein Einfallstrahl von elektromagnetischer Strahlung, wie z. B. ultraviolettem, sichtbarem oder infrarotem Licht auf das Meßobjekt gerichtet wird und die daraufhin vom Meßobjekt ausgehende elektromagnetische Strahlung ermittelt wird.Investigations into the optical properties of bodies are understood here to mean measurement methods where an incident beam of electromagnetic radiation, such as. B. ultraviolet, visible or infrared Light is directed onto the measurement object and the electromagnetic emanating from the measurement object Radiation is determined.

Granulate befinden sich hierzu meist in einer Probenzelle mit ebener Oberfläche, d. h. an einem räumlich festgelegten Ort. Die Oberfläche ist hier nur eben im Vergleich zu den Abmessungen des Granulats zu verstehen, kann aber auch durch eine ebene durchsichtige Platte, wie z. B. einer Glasplatte gebildet werden.For this purpose, granulates are usually located in a sample cell with a flat surface, i.e. H. on one spatially defined place. The surface here is only flat compared to the dimensions of the granulate to understand, but can also by a flat transparent plate, such as. B. formed a glass plate will.

Unter einer Probenzelle sind aber auch andere Halterungen für das Meßgut zu verstehen, wie z. B. ebene Plättchen, auf die Garne in dichter Lage gewickelt sind oder Rahmen, in die Flächengebilde, wie z. B. Gewebe eingespannt sind.Under a sample cell, however, other mounts for the material to be measured are also to be understood, such as, for. B. flat platelets on which yarns are wound in a close layer or frames in the flat structures, such as z. B. tissues are clamped.

Jn der Figur wird das erfindungsgemäße Verfahren anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert. Darin bedeuten 1 Lichtquelle, 2 Filter, 3 Teilerspiegel, 4 Probenzelle, 5 Fluoreszenzstandard, 6 Graukeil, 7, T Filter, 8 und 8' Photodioden und 9 Meßinstrument.In the figure, the method according to the invention is explained using an exemplary embodiment. 1 light source, 2 filter, 3 splitter mirror, 4 sample cell, 5 fluorescence standard, 6 gray scale, 7, T filter, 8 and 8 'photodiodes and 9 measuring instrument.

Mit dieser Vorrichtung wird das Verfahren folgendermaßen ausgeführt.With this device, the method is carried out as follows.

Während der Messung geht von 1 Licht in Richtung der Probenzelle 4 aus. Es hat die Wellenlänge, mit der die zu messenden Eigenschaften des Körpers am besten zu bestimmen ist, vorzugsweise wird sichtbares Licht verwendet (Wellenlänge 400—800 nm). aber auch andere Wellenlängen sind geeignet. Dieses Licht passiert zunächst ein Filter 2, das nur Licht der gewünschten Wellenlänge durchläßt. Vom Teilerspiegel 3 wild ein Teil des Lichtes zur Probenzelle 4 durchgelassen, ein anderer Teil wird zum Fluoreszenzstandard 5 gespiegelt. Das zur Probenzelle 4 fließende Licht trifft dort auf die zu untersuchenden Körper und regt diese zu einer Fluoreszenzstrahlung an.During the measurement, 1 emits light in the direction of the sample cell 4. It has the wavelength with which The properties of the body to be measured are best determined, preferably visible light used (wavelength 400-800 nm). but other wavelengths are also suitable. This light first passes a filter 2, which only lets through light of the desired wavelength. From the mirror 3 a part of the light is allowed to pass through to the sample cell 4, another part becomes the fluorescence standard 5 mirrored. The light flowing to the sample cell 4 hits the body to be examined and there stimulates this to a fluorescence radiation.

Probenzelle 4 wird während der Messung so um die eigene Achse gedreht, daß die räumliche Lage ihrer ebenen Oberfläche zu dem einfallenden Strahl konstant ist. Durch diese Drehung der Probenzelle 4 wird der Anteil der Lichtstrahlen herausgemittelt, der auf die spezielle Lage der zu vermessenden Körper innerhalb der Probenzelle zurückzuführen ist. Die von den zu vermessenden Körpern so ausgehende Fluoreszenzstrahlung wird durch ein Sekundärfilter 7 auf eine Photodiode 8 geleitet. Das von dieser Photodiode 8 abgegebene Signal wird in dem Meßinstrument 9 verglichen mit dem Signal, das vom Fluoreszenzstandard 5 über den Graukeil 6 und Filter 7' von der Fotodiode 8' kommt. Graukeil 6 ermöglicht einen Abgleich der Intensitäten, da der Teilerspiegel meistens nicht exakt gleiche Anteile zur Probenzelle 4 und zum Fkioreszenzstandard 5 richten kann.Sample cell 4 is rotated around its own axis during the measurement so that the spatial position of its flat surface is constant to the incident beam. This rotation of the sample cell 4 becomes the Proportion of the light rays averaged out on the special position of the body to be measured within the sample cell. The fluorescence radiation emanating from the bodies to be measured is passed through a secondary filter 7 onto a photodiode 8. That of this photodiode 8 The output signal is compared in the measuring instrument 9 with the signal from the fluorescence standard 5 comes from the photodiode 8 'via the gray wedge 6 and filter 7'. Gray wedge 6 enables one Adjustment of the intensities, since the splitter mirror usually does not have exactly the same proportions to the sample cell 4 and to the Fkioreszenzstandard 5 can direct.

Das überraschend einfache Verfahren gestattet reproduzierbare optische Messungen an Granulaten beliebiger Form, während bei ruhender Probenzelle keine Vergleiche mil Messungen an anderen Granulaten möglich sind.The surprisingly simple method allows reproducible optical measurements on granules of any shape, while with the sample cell at rest no comparisons with measurements on other granulates possible are.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (3)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verfahren zum Untersuchen optischer Eigenschaften von Körpern, die sich in einer Meßzelle mit ■-> ebener lichtdurchlässiger Oberfläche befinden, bei dem ein einfallender Strahl auf diese ebene Oberfläche gerichtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Probenzelle bewegt wird, wobei ihre Oberfläche sich in ihrer Ebene bewegt, in und daß die von den in der Probezelle befindlichen Körpern ausgehende elektromagnetische Strahlung gemessen wird.1. Method for examining optical properties of bodies that are in a measuring cell with ■ -> flat, translucent surface where an incident beam hits this plane Surface is straightened, characterized in that the sample cell is moved, with its surface moving in its plane, in and that the electromagnetic radiation emanating from the bodies in the sample cell is measured. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßzelle um die Achse senkrecht zu ihrer ebenen Oberfläche gedreht wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the measuring cell is perpendicular to the axis is rotated to its flat surface. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das senkrecht aus der ebenen Oberfläche austretende Fluoreszenzlicht gemessen wird. 2(i3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that the perpendicular from the plane Fluorescent light emerging from the surface is measured. 2 (i